Nagyon fontos hírt kapott sok magyar napelem-tulaj: kiderült, ezért volt irtó kockázatos belevágniuk

A napenergia az egyik legnagyobb reménysége a zöld átállásnak: környezetbarát, megújuló és hosszú távon fenntartható energiaforrás. Magyarországon az elmúlt években ugrásszerűen nőtt a háztartási és erőművi napelemes rendszerek száma, és a kormányzati, valamint uniós célkitűzések alapján a következő évtizedekben még nagyobb bővülés várható. De miközben a napelemekre sokan a jövő zálogaként tekintenek, kevesen tudják, hogy a klímaváltozás miatt a használatuk nemcsak lehetőségeket, hanem kockázatokat is hoz magával.

A hőhullámok, a légköri por, a szélsőséges időjárás és a regionális különbségek mind-mind befolyásolják, hogy mennyire lesz hatékony és költséghatékony a napenergia-termelés. Ráadásul a legnagyobb meglepetés talán az, hogy nem a perzselő nyári napok a legkedvezőbbek a napelemek számára. 

Miért esik vissza a napelemek teljesítménye hőségben?

Elsőre logikusnak tűnhet: ha több a napsütés és magasabb a hőmérséklet, akkor több áram termelődik. A valóság azonban árnyaltabb. A napelemek működésének lényege, hogy a beérkező fényt alakítják át elektromos árammá, nem pedig a meleget. A félvezető kristályok, amelyekből a panelek felépülnek, érzékenyek a hőmérsékletre. Amikor felmelegszenek, az ellenállásuk megnő, így csökken az áramtermelő képességük.

Szabó Péter rámutat:

A napelemek fényből, nem hőből állítanak elő áramot. A napelem panelekben lévő félvezető kristályok ellenállása nő a melegben, így csökken a hatékonyságuk.

Ez azt jelenti, hogy míg egy tiszta, 20–25 fokos májusi napon a panelek szinte csúcsra járathatók, addig egy 35–40 fokos júliusi kánikulában már visszaesik a teljesítmény, hiába tűnik ugyanúgy ragyogónak a napfény. Ez a jelenség különösen azért érdekes, mert a közvéleményben a nyár a „napenergia aranykora”, valójában azonban tavasszal vagy kora ősszel lehet optimálisabb a termelés.

Mi várható a következő évtizedekben?

"A klímamodellek előrejelzései alapján Magyarországon a napsütéses órák száma nem fog drámai mértékben változni, sőt enyhe növekedés is lehetséges" – hangsúlyozza Szabó Péter. Ez alapvetően kedvező kilátásokat fest a napenergia jövőjére nézve. Ugyanakkor a hőség egyre gyakoribbá válása miatt a nyári termelés hatékonysága csökkenhet. Ez azért jelent kihívást, mert a villamosenergia-fogyasztás is éppen nyáron, a légkondicionálási csúcsidőszakban a legnagyobb.

A szakértő szerint a hangsúly a termelés időbeli eloszlására helyeződik át. A hálózat számára ugyanis nem mindegy, hogy mikor érkezik a legtöbb energia: ha a kánikulai délutánokon visszaesik a termelés, miközben az igény nő, az feszültséget okozhat az ellátásban. Ez hosszabb távon nemcsak technológiai, hanem gazdasági kérdés is lesz, hiszen a rendszer rugalmasságát kell biztosítani tárolókapacitásokkal és okos hálózatokkal.

Területi eltérések Magyarországon belül

A magyarországi adottságok területileg nagyon eltérők.

A déli régiók, például Szeged, Kecskemét vagy Szekszárd környéke, hagyományosan több napsütést kapnak. Ez önmagában előnyt jelentene, ám itt a hőség is nagyobb, így a teljesítménycsökkenés erősebben érezhető. Ezzel szemben a hegyvidékek hűvösebb mikroklímája kedvezőbb lehet a hatékonyság szempontjából, még akkor is, ha itt kevesebb a napsütés.

– hívta fel a figyelmet a Másfélfok szakértője, majd hozzátette: érdekes adat az is, hogy az elmúlt 30 évben a napos nyári napok száma leginkább a déli városok környékén nőtt, míg százalékos arányban az Északi-középhegységben volt a legnagyobb az emelkedés. Mint mondta, ez részben a levegő tisztulásának köszönhető: a kevesebb légszennyező anyag miatt több sugárzás jut el a felszínre. Ez a régió tehát kisebb, de stabilabb potenciált mutat a jövő napelemes beruházásaihoz.

Milyen megoldásokkal lehet ellensúlyozni a hőhatást?

A technológia fejlődése sokat segíthet abban, hogy a napelemek teljesítményét hőségben is optimalizálják. Az egyik legegyszerűbb, mégis hatékony megoldás a megfelelő szellőzés biztosítása a panelek alatt, hogy ne forrósodjanak túl. Nagyobb erőműveknél víz- vagy levegőalapú hűtőrendszereket is alkalmazhatnak, de ezek többletköltséget és energiaigényt jelentenek.

A gyártók folyamatosan fejlesztik az új generációs paneleket is, amelyek magasabb hőmérsékleten is jobb hatásfokkal működnek. Bár ezek drágábbak, hosszú távon mérsékelhetik a klímaváltozás okozta teljesítményvesztést. Ugyanakkor a szakértők szerint a megoldás nem kizárólag technológiai, hanem rendszertervezési kérdés is: fontos a megfelelő hálózati kapacitás, a tárolás, és az, hogy a termelést és a fogyasztást jobban összehangolják.

Megtérülhet a befektetés, ha napelemet telepítünk?

A napenergia egyik legnagyobb ígérete a megtakarítás, ám a klímaváltozás ezt a képletet bonyolultabbá teheti. A nyári csúcsfogyasztás idején, amikor a légkondicionálás miatt rengeteg áramra van szükség, a napelemek teljesítménye paradox módon éppen visszaeshet a hőség miatt. Ez azt jelenti, hogy pont akkor lesz kevesebb a termelés, amikor a legnagyobb lenne rá az igény.

– ecsetelte Szabó Péter.

Felhívta a figyelmet: ez a háztartások szintjén kisebb problémát okoz, hiszen a panelek általában részben fedezik a fogyasztást, és a hálózat biztosítja a kiegészítést. A nagy erőművek esetében viszont komoly tervezési tényező, hogy a hűtés költségei és a csúcsterheléshez való alkalmazkodás növelheti a beruházási kiadásokat, és befolyásolhatja a megtérülési időt.

Előny vagy hátrány?

A klímaváltozásnak lehetnek közvetlen előnyei is, például a több napsütés, amely ösztönözheti a további telepítéseket. Ugyanakkor hosszabb távon inkább a gazdasági és szabályozási tényezők határozzák meg a bővülést.

A teljesítménycsökkenés ugyan kihívás, de nem akadály: a szakértők szerint nem fogja megállítani a növekedést, inkább tudatosabb tervezést követel meg, hogy a rendszerek bírják a változó környezetet.

Rövid távú előnyök, hosszú távú kihívások

Rövid távon a több napsütés csökkentheti az energiatermelés költségeit, hiszen több áram áll rendelkezésre ugyanabból a beruházásból. Hosszabb távon viszont az egyre extrémebb körülmények – a hőség miatti teljesítményvesztés, a hűtőrendszerek telepítése, a Szaharából érkező por miatti gyakoribb tisztítás, vagy a jégesők okozta károk – mind növelhetik a fenntartási kiadásokat. Ez különösen nagy erőművi léptékben jelenthet komoly terhet.

Tévhitek a napenergiáról

A napenergia körül több makacs tévhit él a köztudatban. Az egyik leggyakoribb, hogy „minél forróbb és naposabb egy nap, annál több áramot termel a napelem.” A valóságban egy tiszta, mérsékelten meleg májusi nap sokkal jobb termelési körülményeket biztosít, mint egy perzselő júliusi. A másik félreértés, hogy a napenergia „ingyen van”. Szabó Péter hangsúlyozza: a napsütés valóban nem kerül pénzbe, de az energia gyűjtése, átalakítása és tárolása jelentős költségekkel jár, a megtérülés pedig hosszú távú és összetett folyamat.

Összegzés

A napenergia a jövő kulcsfontosságú energiaforrása marad, de a klímaváltozás jelentősen alakítja majd a körülményeit. A több napsütés önmagában kedvező, de a hőség okozta teljesítménycsökkenés, az extrém időjárás miatti karbantartási igények és a beruházások többletköltségei mind olyan tényezők, amelyekkel számolni kell.

Szabó Péter így foglalja össze: „A növekedést a teljesítménycsökkenés kihívásai sem fogják megállítani, de a beruházások tervezésekor a szempontjait mindenképp figyelembe kell venni.”